氢能技术科技前沿与挑战

<正>氢能可再生、零排放且能量密度高,其开发和利用已成为新一轮世界能源技术革命的重要方向,也是实现“碳达峰、碳中和”战略目标的重要路径之一.基于燃料电池技术,氢能未来将成为支撑可再生能源如太阳能、风能大规模利用的理想能源互联网媒介.美国、日本、德国、韩国等于21世纪初已将氢能产业提升至国家能源战略的高度,制定氢能发展政策,明确氢能产业地位,持续支持氢能技术研发,积极推动试点示范和多领域应用.我国在《能源技术革命创新行动计划(2016-2030年)》中明确将“氢能与燃料电池技术”列为15项重点创新任务之一.     

模具结构对连续纤维增强热塑性复合材料性能的影响

采用自行设计的两种不同结构的熔融浸渍模具制备了连续玻璃纤维增强聚丙烯预浸带，测试了模具结构对预浸带的孔隙率、纤维断裂率、界面形貌、纤维分散均匀度和拉伸强度的影响，建立了纤维浸渍模型和纤维断裂模型，并通过理论模型对预浸带的孔隙率和断裂率进行理论预测。结果表明，本文建立的数学模型能够有效预测预浸带的浸渍程度和纤维断裂率，可用于浸渍模具结构的优化设计；在本文范围内，与波浪形模具相比，斜齿形模具的多楔形区结构可以有效地降低预浸带孔隙率和提升纤维分散程度；波浪形模具的流道圆角半径较大，楔形区个数较少，与斜齿形模具相比，可有效降低纤维断裂率并提升拉伸性能。     

氢冶金的发展历程与关键问题

在“双碳”(碳达峰碳中和)战略背景下，以氢代碳的氢冶金成为钢铁企业优化能源结构和工艺流程、实现绿色低碳可持续发展的有效途径之一。以《联合国气候变化框架公约》和《京都议定书》的通过为时间节点，梳理和追溯了氢冶金的发展历程。从“以煤代焦、以气代焦”到“以氢代碳、以氢减碳”，铁矿石冶炼工艺由以减少焦炭和焦煤依赖为初衷，转变为以降低碳排放为重心，再到以净零碳排放为最终目标，逐渐形成高炉富氢冶炼和全氢直接还原工艺两大技术路线。从目前中国钢铁生产结构以及降碳目标来看，长流程产钢量占90%，高炉炼铁碳排放占比大、基数大。高炉低碳冶炼是规模化实现中国钢铁工业低碳的重要路径，而高炉富氢冶炼对“双碳”过渡时期的炼铁工业应用具有重要意义。从未来钢铁行业发展及能源结构转变来看，全氢直接还原工艺是实现钢铁行业净零碳排放的重要路线。发展氢冶金的关键问题包括如何解决绿色经济化制氢和安全规模化用氢。     

氧化铜/氧化石墨烯复合材料纳米结构变化的研究

氧化铜(CuO)/氧化石墨烯(GO)复合材料中CuO的纳米结构起着至关重要的作用。本文通过在83℃下改变反应时间来控制CuO/GO复合材料中CuO纳米结构的形貌。采用红外吸收光谱、透射电子显微镜、X射线光电子能谱和小角X射线散射方法对样品进行了表征。反应时间0~560min,产生了3种不同纳米结构的CuO/GO复合材料。SAXS数据表明,在整个反应过程中较小粒径的CuO纳米粒子逐渐发生部分溶解。CuO/GO纳米颗粒形成过程是由CuO较高的过饱和度与CuO生长/溶解来驱动的。本实验工作将为制备不同形貌CuO/GO纳米复合材料提供一个可行的制备方法。     

基于大数据的数据清洗研究

大数据具有体量大、来源和格式多样、增长速度快、价值密度低和处理难度大的特点,即使通过合理设计参数对某段数据进行点估计的结果可能相当令人满意,但通过应用标准统计程序对整个数据体进行精度估计得到的结果,却是差强人意,从而误导人们。目的旨在分析影响大数据清洗的主要因素有哪些,首先回顾了数据获取对时间序列的依赖性并构造了一个大数据模型,然后在列出数据估计时所用的一些属性后,给出了数据清洗时的回归分析,同时探讨回归系数估计的可能影响。最后给出了大数据处理中误差累积的通用表示方法,提出了与时间序列理论中短程和长程依赖之间的区别大致相同的问题。     

自复位耗能摇摆柱在不同参数下的滞回性能分析

目的研究参数变化对自复位耗能摇摆柱滞回性能的影响规律,为结构设计提供参考.方法利用Open Sees有限元软件对自复位耗能摇摆柱,在5%和15%轴压比、不同自复位耗能支撑长度Ls、第一刚度K1、第二刚度K2、摩擦力F、预拉力P0及其角度γ和摇摆柱截面尺寸d下的滞回性能进行研究.结果角度γ变化对自复位耗能摇摆柱滞回性能影响显著,15%轴压比、20°~40°时可充分发挥其性能;除K1变化对其耗能无显著影响外,其余参数增大均使耗能有所增加;除d的增大使其自复位性能显著下降外,其余参数变化对自复位性能均无显著影响.结论各参数变化对自复位耗能摇摆柱滞回性能影响迥异、具有显著规律性,可为结构设计提供参考.     

X105区块微幅度构造识别方法及应用

微幅度构造是油田开发中注水未波及的剩余油富集区。X105区块井间存在井网难以控制的微幅度构造，由于规模小，地震识别难。为提高识别精度，从3个方面开展了技术对策研究，以提高基础数据的准确性：开展提高微幅度构造成像精度的地震振幅高保真处理；创新了相位体约束层位解释方法提高砂岩组顶面识别精度；利用厚砂体井震匹配矛盾、"深浅"井震匹配矛盾分析法对微幅度构造进行筛选，去伪存真。应用上述方法，砂岩组顶面识别出断层控制和非断层控制两种成因类型的微幅度构造。在微幅度构造发育部位优选出未波及型和完善注采关系型两类剩余油挖潜区域，部署补充井实现了剩余油有效动用。     

大别山早白垩世花岗岩类斜长石成分:分离结晶对全岩Sr-CaO关系的影响

从高Sr/Y中酸性岩石中识别加厚下地壳熔体是利用其示踪地壳深部过程的重要前提之一.大别造山带早白垩世花岗岩类的研究表明加厚下地壳熔体应具有比普通花岗岩类更高Sr/Ca O,在Sr-Ca O图解上形成独特的高Sr演化趋势,可作为判别性指标之一.斜长石分离结晶在岩浆演化过程中普遍存在,可显著改变熔体的Sr和Ca O含量,但是否会影响熔体的Sr/Ca O尚不明确.本文测定了大别造山带早白垩世埃达克质和普通花岗岩类中斜长石的成分,并通过交换分配系数对斜长石分离结晶如何影响熔体的Sr/Ca O进行了讨论.结果表明大量斜长石分离结晶也不会显著改变花岗质熔体的Sr/Ca O,Sr-Ca O相关趋势的斜率主要由其初始岩浆组成决定.熔体高Sr/Ca O指示源区贫斜长石.因而,高斜率的Sr-Ca O相关趋势可作为判断加厚下地壳熔体的重要标志.     

热塑性聚氨酯熔体粘弹性对发泡的影响研究

采用旋转流变仪和差示扫描量热仪系统测试了3种结构不同热塑性聚氨酯(TPU)的动态流变性能和非等温结晶曲线,并结合间歇发泡实验探讨了TPU熔体粘弹性对发泡倍率和泡孔结构的影响。结果表明:3种TPU均表现出线性分子链特征;具有高的零切黏度及低频区储能模量的TPU表现出更大的熔体强度和更好的熔体弹性,有利于获得发泡倍率高、泡孔均匀的发泡材料。     

电子衡器中计量测试技术应用探讨

电子衡器之中应用计量测试技术手段体现出了明显的高精密性特征,同时在较多领域中均可发挥有效的功能价值,并产生无法估量的良好应用效果.因而,该文就电子衡器中计量测试技术的应用进行研究,通过质量问题分析,实践应用探讨,展望了其未来的发展趋势.对推动电子衡器计量测试技术的全面发展,提升综合效益水平,有重要的实践意义.